Proteus86SP2仿真使用汇总.docx
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Proteus86SP2仿真使用汇总.docx
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Proteus86SP2仿真使用汇总
目录:
一、设置仿真环境与操作
1、设置整体仿真环境
2、设置模拟仿真选项
3、常用操作
二、图标含义与绘图
1、逻辑探针图标
2、逻辑状态图标
3、示波器图标
4、交流VSINE图标
5、Probes探针图标
6、电源图标
7、CounterTimer图标检测频率
10、修改网表和电子元件属性
11、生成BOM
12、总线标注
三、通用电子元件
1、通用电子元件列表
2、以文本形式查看与修改元件属性
四、交互式VSM仿真
1、信号发生器
1)PULSE图标产生波形 2)SFFM图标产生两个正弦波的调制波 3)PWLIN图标产生自定义波形
五、图表式仿真
1、图表仿真使用的信号源介绍
2、图表仿真的一些操作
六、单片机仿真
1、Proteus作为独立的调试器
1)Keil编译环境设置输出Proteus可调试文件 2)Proteus中相关操作 3)常用调试文件格式
2、Proteus作为在路模拟器ICE(In-Circuit Emulator)
1)官网下载链接程序链接Keil与Proteus 2)通过VDM51.dll链接Keil与Proteus 3)使用VDMAGDI.EXE链接Keil与Proteus
3、添加hex文件到单片机
七、仿真模型及其创建
1、PrimitiveModels
2、SchematicModels
1)绘制图形 2)创建元件 3)模型的创建
3、VSMModels
4、SPICEModels
5、元件模型的介绍
八、调试跟踪
九、仿真错误处理
1、出现元件错误提示
2、Gminsteppingfailed和toomanyiterationswithoutconvegence(不收敛的迭代次数太多)
3、置放电压探针,仿真显示“1.#QNAN”
4、仿真中DigitalOscilloscope数字示波镜无显示的处理
5、多谐振荡器无法起振
十、仿真实例讲解
1、分等级与参数化电路设计
2、伺服电机控制
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下面的讲述基于Proteus8.6SP2 Professional版本WIN7/32位系统,此软件下载搜索我的XX网盘“Proteus8.6SP2Professional使用良好”。
LabcenterElectronics安装目录内的SAMPLES和HELP文件夹下方的文件非常有用,其中SAMPLES存储大量的例子,HELP是英文帮助文档,可以结合着看。
------>Proteus论坛|仿真论坛
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一、设置仿真环境与操作
1、设置整体仿真环境
1)设置图纸大小,选择SetSheetSizes
2)设置原理图中电流带有箭头,选择SetAnimationOptions
钩选上图黄框,电路才会出现如下图的电流箭头:
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2、设置模拟仿真选项 选择SetSimulationOptions
仿真收敛性:
不能仿真的网标数值上无法收敛。
若电路中无连接错误,通过调整三个参数ABSTOL、VNTOL、RELTOL可以提升收敛性。
①ABSTOL为电流绝对精度,其默认值为1pA。
也就是说,如果电路仿真所得值在它实际值的±1pA的范围内时,SPICE认为电流已经收敛,仿真将跳到下一个仿真时刻或AC/DC值。
②VNTOL为节点电压精度,默认值为1μV。
③RELTOL为相对精度,默认值为0.001(0.1%)。
RELTOL用来规避同一电路中仿真较大或较小电气值是所引起的问题。
增加这三个参数值将加快仿真的速度,并能解决一些收敛问题,其代价是牺牲一些仿真精度。
为了改善收敛性,
可以在SPICE网表中使用下面语句:
OPTIONSABSTOL=1μAVNTOL=1mVRELTOL=0.01
需要强制收敛时,这些参数的值可以设置为:
OPTIONSABSTOL=1mAVNTOL=100mVRELTOL=0.1
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3、常用操作
1)图纸的移动与缩放
按下鼠标中键(鼠标滚轮)移动图纸,推拉滚轮缩放。
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二、图标含义与绘图
1、逻辑探针图标
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2、逻辑状态图标
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3、示波器图标
1)冻结波形:
出现波形后,点1处Auto键
2)测量图形:
点2处Cursors键
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4、交流VSINE图标
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5、Probes探针图标
作用:
指示某点电压或电流
注意:
电流探针不可以与导线垂直,也不可以放置在两个接点的交汇处,否则会报错
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6、电源图标
1)TerminalsMode加入电源端子
如果电源端子上没有标注电压,默认连接VCC/VDD
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2)GeneratorMode加入电源端子
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7、CounterTimer图标检测频率
点VirtualInstrument图标,再选CounterTimer放置频率计,如下图
右击一下再左击一下显示属性,OperationMode默认是Time,在下拉中选Frequency,就是作频率计。
也可以在运行时,单击CounterTimer,选择FREQUENCY
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10、修改网表和电子元件属性
默认是“PROPERTY=VALUE”。
1)连续增加标号LBL
放置网络标号,按下A键,弹出一个对话框,输入NET=D#,在对话框下面设置起始号码及间隔加量。
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11、生成BOM
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12、总线标注
通过“LBL”图标进行总线连接
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三、通用电子元件
1、通用电子元件列表
电阻
res RES8SIPB_8位排阻,NCP_NTC热敏电阻,TFP_PTC热敏电阻,
var 可变电阻、压敏电阻(比如S10k175)
无极性电容
cap
有极性电容
cap-elec
电感
inductor
二极管
diode
三极管
npn、pnp
自复位按钮
button
自锁开关
switch
继电器
relay 有动画显示
电池
battery
注:
有ACTIVE标识的元件会动画显示,如下图的发光二极管、继电器、可调电位器。
可调电位器:
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2、以文本形式查看与修改元件属性
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四、交互式VSM仿真
1、信号发生器
1)PULSE图标产生波形
PULSE产生三角波
此处的RiseTime+FallTime+PulseWidth=500ms+499ms+1ms=1s=1Hz,要对应,否则输出不正确。
PULSE产生锯齿波
此处的RiseTime+FallTime+PulseWidth=1ms+998ms+1ms=1s=1Hz,要对应,否则输出不正确。
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2)SFFM图标产生两个正弦波的调制波
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3)PWLIN图标产生自定义波形
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五、图表式仿真
1、图表仿真使用的信号源介绍
图表式仿真不能使用SIGNALGENERATOR和PATTERN GENERATOR图标,这两个归为函数发生器。
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2、图表仿真的一些操作
1)最大化展示窗口,可以计算波形时间。
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2)置放弹针
R1
(1)和R2
(2)均置放于图表的左上角。
将两个弹针R3
(2)和U1:
B(OP)添加到ANALOGUEANALYSIS中去,由于R3
(2)信号是mV级别,U1:
B(OP)信号是V级别,相去甚远。
此时可以将R3
(2)放在左上角,U1:
B(OP)放在右下角。
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六、单片机仿真
1、Proteus作为独立的调试器
1)Keil编译环境设置输出Proteus可调试文件
编译后的结果:
*.omf文件保存在原项目目录里:
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2)Proteus中相关操作
可以打开LabcenterElectronics里面的一个例程:
如果打开的是*.hex文件,它不包含调试文件,只能运行。
尽量打开相关单片机的调试文件,因为这样可方便调试原代码。
点单步执行,弹出原代码调试器:
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3)常用调试文件格式
ELF/DWARF COFF UBROF OMF51 COD BAS SDI
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2、Proteus作为在路模拟器ICE(In-Circuit Emulator)
1)官网下载链接程序链接Keil与Proteus
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2)通过VDM51.dll链接Keil与Proteus
软件说明:
Proteus8.6SP2Professional和C51V954a。
(1)ProgramFiles\LabcenterElectronics\Proteus6Professional\MODELS\目录下的VDM51.dll文件复制到Keil\C51\BIN文件夹下。
如果用protues7以上的版本,那个目录里没有VDM51.dll文件,此文件可以在我的网盘中搜索下载。
另外网盘中的“Keil与Proteus完美结合教程”可参考。
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(2)记事本打开Keil根目录下的TOOLS.INI文件,在[C51]栏目下加入TDRV9=BIN\VDM51.DLL("ProteusVSMMonitor-51Driver"),其中“TDRV9”中的“9”要根据实际情况写,不要和原来的重复。
(我的这个文件中已经有了从TDRV1到TDRV8,所以是TDRV9)
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(3)运行keil程序,建立一个新的工程。
点击工具栏的"optionfortarget"按钮,在出现的对话框里点击"Debug",在右栏上部的下拉菜单里选中"ProteusVSMMonitor-51Driver",还要点击一下Use前面的小圆点。
最后还要点击后面的settings,如果你只是本机联调的话,host后面写172.0.0.1,port:
后面写:
8000。
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(4)载入Proteus,DEBUG-->useremotedebugmonitor
如果漏了此步,Keil会出现"Failedtoconnectcommandsockettoport127.0.0.1:
8000.GLE=0000274D")
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3)使用VDMAGDI.EXE链接Keil与Proteus
proteus官网Labcenter网站下载leilgnproteus联调的安装驱动“VDMAGDI.EXE”。
此文件可以在我的网盘中搜索下载。
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3、添加hex文件到单片机
双击52单片机,然后在弹出的选项中,programfile中添加生成的hex文件,我在使用的过程之中,有时候需要在52上右击,然后最后一个选项,点开后,去除上一次的不同名的hex文件,虽然不知道为什么,但是如果不这么做,有时候可能不能仿真。
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七、仿真模型及其创建
ASIM、DSIM
1、PrimitiveModels
原始模型。
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2、SchematicModels
1)绘制图形
绘制如下图的图形。
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2)创建元件
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3)模型的创建
库中查找元件:
编辑元件属性,捆绑分等级模块:
进入子电路模块:
在子电路模块中放置原型元件:
子电路中增加终端:
这里的1、2、3就对应着父电路的1、2、3。
保存设计,父电路中执行
(2)创建元件,加载MODFILE文件:
找到MODFILE文件的保存路径:
点击下一步、下一步并确认。
系统例子可见模拟元件“Proteus8Professional\SAMPLES\Tutorials\Amodtut.DSN”、数字元件“Proteus8Professional\SAMPLES\Tutorials\Dmodtut1.DSN”。
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3、VSMModels
动画:
电气特性和图形特性两方面结合在一起,比如LED、LCD、继电器等,需要使用C++语言设计。
创建几种不同的状态,再创建符号库:
Symbolname的编号是LAMP_1、LAMP_2、…………
创建元件内部的子电路:
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4、SPICEModels
SPICE文件是从元件提供商提供。
系统例子见“Proteus8Professional\SAMPLES\Spice1.pdsprj”。
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5、元件模型的介绍
介绍顺序见“\ProgramFiles\LabcenterElectronics\Proteus8Professional\HELP\MODELS.chm”文件。
1)电阻模型
Rt=R+A*Δt+B*Δt^2,*Δt与温度相关。
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2)电容模型
电容模型是一个理想电容与非常大的一个电阻并联,参数有PRECHARGE、IC。
①指定元件的起始电压值
②指定节点初始电压值:
通常指定节点初始电压值。
振荡电路不起振时,可以在相应节点上增加IC参数(见Proteus8.6SP2仿真使用汇总之6、多谐振荡器不起振的对策);即使能够起振,增加IC参数也会加快电路建立振荡的时间。
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3)电感模型
互感系数:
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4)布尔模型BOOL_3、BUFFER模型、延时缓冲模型RELAY_4、三态缓冲模型
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5)JK模型、脉冲PULSE模型
JK模型是一个逻辑组合器件,并不是74系列或CMOS系列的触发器,用在比较大的元件建模时。
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6)计数器COUNTER模型、分频器DIVIDER模型、锁存器LATCH模型、移位寄存器SHIFTREG、存储器MEMORY模型
存储器MEMORY模型:
现将00000001B定入存储器中,只要对WR端产生一个不小于100nS的脉冲即可;
仿真暂停时会弹出:
只要对RD端产生一个脉冲即可读出
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八、调试跟踪
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九、仿真错误处理
1、出现元件错误提示
比如“troublewithnode#e:
u2:
a:
h#branch”
先对仿真收敛性进行设置,发现无效,恢复到先前;
再看最后一条,说明u2:
a可能与现有库不符,删去原来的元件再补上现有库内的元件即可。
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2、Gminsteppingfailed和toomanyiterationswithoutconvegence(不收敛的迭代次数太多)
Proteus在建立数学模型进行仿真时,运算在设定的迭代次数下无法收敛,一般是由于采用SPICE模型引起的,也可以认为是Proteus的BUG,解决的办法是把SPICE模型的器件(一般是三极管、运放一类的)改成SchematicModel(原理图模型)。
还有个别情况是数字电路相接的电阻引起的,要使用Digital属性的电阻而非Analog属性的;和是否英文路径无关。
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3、置放电压探针,仿真显示“1.#QNAN”
重新建立工程文件,保存为英文路径,问题解决。
原因不明。
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4、仿真中DigitalOscilloscope数字示波镜无显示的处理
有的版本点击右键也可以,如下图
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5、多谐振荡器无法起振
1)通过一个按钮加入初始条件
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2)设置网络名称,给定初始条件
可在电阻R1或电容C1处设置网络名“IC=0”,即初始条件,电平为0V
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3)在电源中加入扰动信号
第一种方法电路的波形似乎更稳定一些,好观察一些。
第三种方法目前没有试过,不作评论。
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十、仿真实例讲解
1、分等级与参数化电路设计
实例见“D:
\ProgramFiles\LabcenterElectronics\Proteus8Professional\SAMPLES\GraphBasedSimulation\Lpf.pdsprj”文件,这里假定Proteus安装于D盘。
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2、伺服电机控制
系统例子见“ProgramFiles\LabcenterElectronics\Proteus8Professional\SAMPLES\InteractiveSimulation\MotorExamples“
伺服电机如下图所示,PC端电压可以理解成是一个如右上方电位器中间滑动端的电压。
伺服电机控制电路:
伺服电机部分是一个H桥电路,整个电路左右对称,稳态时两个蓝框内的电压表指示值应相等,达到一个平衡。
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3、电动行李架控制系统
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- Proteus86SP2 仿真 使用 汇总